12500kVA钛渣冶炼电炉方案
12600kVA钛渣冶炼电炉
初
步
设
计
方
案
西安环冶电炉技术设备有限公司二〇一二年八月
一、设计依据
12600kVA钛渣冶炼电炉依据某公司的技术要求进行初步设计。
二、主要技术参数
（一）概述
1、电炉座数：1座
型式：固定式（带有二次燃烧室）
电炉额定功率：12600kVA
单台电炉年产量：3万吨酸溶钛渣
2、单台电炉技术参数
（1）变压器
额定容量：4200 kVA/35kV—单相
数量：3台/座
变压器一次电压：35kV
变压器冷却方式：螺旋板式油冷却器
（2）电极系统
型式：电极把持器
工作电极数量：3根/座
极心圆直径：Ф2200mm可调
电极直径：Ф780mm碳素电极
电极升降行程：2000mm
电极压放行程：50mm/次
压放一次完成时间：≤30秒
电极上升速度：0～3.0m/min线性可调
下降速度：0～1.0m/min线性可调
（3）配料及加料系统
称量站、固定配料运输机、大倾角皮带运输机、加料运输机、炉顶加料系统
（4）炉体
炉壳直径：?10600
炉膛直径：?8000
炉壳高度：5800
炉膛深度：2700
出铁口：1个
出渣口：1个
（5）水冷烟罩
净空间高度：2500
大炉门：3面
小炉门：3面
排烟口：2个
加料孔：13个
（6）正常工作用冷却水
压力：≥0.4MPa
流量：600m3/h
水管径：DN350
回水管径：DN500
硬度：≤50mg/l (以CaCO3计)
PH值：8～9
悬浮物：≤10mg/L
进水温度：≤30℃
出水温度：≤45℃
事故状态冷却水（单台电炉水耗量）压力：≥0.25MPa ,合计：250 m3/h
（7）液压系统
工作压力：16MPa
液压油品：HM—46
液压油清洁度等级：NAS7级
电极升降调节阀：比例换向阀
三、机械设备组成及功能描述
12600kVA钛渣冶炼电炉机械设备由以下部分组成：配料及加料系统、炉体部分（含炉衬、出渣出铁溜槽，渣铁口开堵口机）、烟罩、烟道及二次燃烧室、电极密封导向装置、电极系统、二次母线系统、冷却水系统、液压系统、电炉配套设备等。
1 配料及加料系统
称量站由流槽、称重料斗、电磁振动给料机、称重传感器等组成，当电炉发出求料信号后，称重料斗下的电磁振动给料机即开始动作，将料斗中的混合料自动卸下，送到固定配料运输机中。一批料卸完后，称重料斗上方的电磁传感器进行计量，达到相应重量后，电磁振动给
料机停止向斜料斗供料。
固定配料运输机为电动滚筒传动胶带运输机，胶带宽度为650㎜，配有头罩，头部流槽、密封导料槽、除尘器、尾部拉紧装置等。称量站称量好的原料均落入固定配料运输机中，再通过此运输机将原料送入斜长运输机中。
大倾角皮带运输机为电动机驱动，通过外减速机减速，最后带动普通传动滚筒的胶带运输机，胶带宽度为650㎜。该胶带长约220m，在其上面安装一台电动犁式卸料机，可分别向上料运输机卸料。由于该运输机较长，机尾处厂房面积较小，故胶带拉紧装置为重锤式，可省空间。为防上胶带跑偏及出现故障，在运输机上配备了跑偏开关、胶带速度检测装置、防撕裂开关等。
上料运输机为电动滚筒传动的胶带运输机，胶带宽度为650㎜，配头罩、头部流槽、犁式卸料器落料流槽、密封到料槽、维修用走台等。斜长运输机将原料卸到上料运输机上，上料运输机再将原料卸到炉顶环形加料机上。
炉顶加料系统由13个炉顶料仓，13个加料管及13个加料咀等组成。炉顶加料系统用于向炉膛冶炼区内输送生产原材料。炉顶加料系统由于采用了振动给料机，可以实现炉料的自如添加。
炉顶环行加料车用于将原料送给每一个料仓。
2 炉体
炉体为电炉的电热反应场所，炉壳为圆柱形焊接结构，内砌耐火材料，其内部是冶炼电热及化学反应的场所，并可存储一定容量的铁
水和渣液。炉体上有出铁口及出渣口各一个，用于排出铁水及炉渣。
3 烟罩
烟罩采用全封闭分体式水冷结构，包括外边缘低碳钢水冷段及3组中心不锈钢水冷段。烟罩上沿电极入口处安装不锈钢密封套。该密封对电极起密封及导向作用。密封套采用特制粘土质耐火砖密封，密封套四周装配四套顶轮装置用于导正电极升降轴向偏移。烟罩的重量由土建二层圈梁建筑顶面支撑。烟罩上，环绕每根电极周围布置原材料加料口，加料口共计12个。烟罩上设有二个炉气排出烟道口，与炉气净化系统（除尘系统）接口，在正常操作时使用，两个炉气排出烟道口与原始气体排出管道入口断开，在异常操作或电炉检修时连接。烟罩上设有检查大、小炉门各三个，作为炉内入口。
4 烟道及二次燃烧室
这部分设备组成如下：二次燃烧室、二次燃烧室后烟道，炉顶排烟烟道和炉前排烟系统组成。二次燃烧室用于燃烧炉气中的油气，二次燃烧室后烟道由水冷管路、水冷气动调节阀及烟囱组成。水冷管路出口与炉气净化系统连通，将高温炉气送往炉气净化系统处理。电炉正常工作时，二次燃烧室后烟道与炉顶排烟烟道断开，当炉况出现异常或炉气净化系统出现故障时，该烟道上的蝶阀打开，与炉顶排烟烟道导通。
炉前排烟系统主要由吸烟罩、烟道、烟道碟阀，烟囱等组成。本
电炉共有二个出炉口，当出炉口出铁时，该出炉口的烟道碟阀打开，出炉时排出的烟尘经烟道、引风机进入炉顶排烟烟道中，延伸通过过滤袋滤出而空气则通过烟囱排空。
5电极系统
每座电炉设有3套电极装置，每套电极装置由上、下两部分组成，电极装置上部主要包括：电极升降装置、电极压放装置、上部把持筒、电极平台及液压管路等。电极把持器是把铜瓦夹紧在电极上，并将变压器二次侧电流经水冷铜管、水冷电缆、导电铜管、铜瓦送到电极。在电极系统上我们采用了国际上较先进的德马克、南非PYROMET 等技术，如采用吊缸式的电极升降装置，能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。液压抱闸和压放油缸组成电极带电自动压放装置。
把持筒的作用是把持住电极，保护大套、压力环、铜瓦依顺序都用吊挂固定在上面，每根电极上设6块铜瓦，是通过压力环上的6个碟簧束一对一顶紧铜瓦，压力均匀，可保证铜瓦对电极的抱紧力均衡，铜瓦与电极的接触导电良好。
把持筒的上部由台架与二个升降油缸联接，油缸支座固定在三层平台的钢平台上。
每根电极上设有单独电极自动压放装置，由液压抱闸和二个压放油缸，及上下限位开关组成。液压抱闸是用来抱紧电极的，平时时抱紧电极，工作时松开电极，冶炼时上、下液压抱闸始终抱紧电极，只
在压放电极时才与上、下抱闸配合交替松开夹紧电极，完成带电压放动作。
6 二次母线系统
电炉采用三个单相变压器供电，变压器到电极之间采用水冷二次母线系统供电，二次母线系统包括导电铜管、水冷电缆、绝缘吊挂装置。三个单相变压器及短网均成120°对称分布。二次母线系统采用强制水冷技术，有效降低导体的温变电阻；短网布局采用反向层叠式开口三角形布置，各支路几何尺寸及电磁偶和相等，使18个支路电流方向相反，感应磁场相互抵消；各支路几何尺寸及电磁偶和相等，三相电极作功平衡；采用双导电锥接触导电连接结构和闭锁可调铜瓦压紧结构，有效降低接触电阻使电能有效传导至电极端部。
7 冷却水系统
设备冷却水系统由截止阀、水分配器、水温表、回水箱及管道组成。水源来自车间总水管，压力不小于3 105Pa，水温不超过32℃，水耗量约为600m3/h(扣除油水冷却器用水)。
水分配器有两个，一个设在变压器室墙外侧，供变压器二次出线铜管、二次母线系统等冷却用。另一个设在水冷烟罩侧壁，供水冷烟罩，电极把持器、排烟罩等冷却用。两路冷却水进水设温度、压力检测。
每台变压器油水冷却器用水耗量约为12m3/h（常压，低硬度用水）。
8 液压和气动系统
液压系统供电极把持器移动部分升降、电极压放、电极夹紧与放松等动作。系统包括：
（1）供液压动力源的电机、恒压变量柱塞泵、循环冷却系统、油箱及相关的液压附件等；
（2）各控制回路的滤油器，调压回路、电极升降回路、电极压放回路、电极夹紧放松装置有关回路的控制阀件；
（3）蓄能器组，除起平稳液压压力作用之外，当发生事故停电时，可以提供电极柱移动部分升降、电极压放、电极夹紧与放松等动作。
考虑到设备作业率较高，液压介质设有自动循环冷却措施，油箱内的介质通过循环泵与外部的水冷热交换器进行换热，将冷却后的介质再送回油箱中，保证了液压系统的正常工作。液压系统可以取出压力、温度等信号，能满足液压系统自动与联锁保护，使得系统能可靠地正常工作。
气动系统主要用于炉料的投放和电炉烟气排放的自动控制。用气点共两路。回路由空气压缩机、油水分离器、气动三联件、汇流排、减压阀、压力表和电磁阀等组成，并设有旁路阀以备检修。
液压和气动系统均设有阀台，各个方向控制器件分别按其功能安装在阀台上面。
9电炉配套设备
炉顶单梁电动葫芦吊1台。
10出炉装置
出铁系统由烧穿器、出铁口挡板、渣包、运渣车、铁水包、运包车、轨道、卷扬机等组成，铁水与渣液由出铁口和出渣口分别流出。由烧穿器烧开炉口，铁水渣液经出铁口和出渣口分别流到铁水包和渣包。渣液待冷却后铲出，运走。铁水包在包车上，用20t/5t桥式吊车吊起，采用下浇铸，浇注到锭模内，待合金凝固、冷却、脱模、破碎、精整后入库。
四、电气设备组成及控制描述
（一）、高压供电系统（一台电炉）
35KV配电系统组成（面对高压柜正面排列）：
高压进线柜 1面
电压互感器柜 1面
谐波配电柜 1面
真空开关柜 1面
阻容保护柜 1面
星-角转换柜 1面
（二）、电炉变压器
每套电炉采用3台单相变压器，变压器容量4200kVA/单相。
每台电炉变压器配用有载电动调压开关，附带有载开关在线滤
油装置；每台电炉变压器配置不锈钢螺旋板式油水冷却器及油路管线；每台电炉变压器一次侧配套阻容吸收装置（安装在变压器高压侧）。
一次侧装设阻容吸收装置及避雷器,二次侧设置浪涌吸收装置。
冷却方式：采用强迫油循环冷却。油水冷却器为不锈钢螺旋板式。油水冷却器安装于电炉变压器侧边。
变压器结构形式：油箱为斜钟罩式；
并具有变压器线圈温度测量等；
变压器带有瓦斯继电器、压力释放、油位计、温度仪表等；
变压器有长期超载20％能正常工作的能力。
（三）、动态无功补偿及谐波治理
电炉系统的自然功率因数在0.8左右，通过高压侧电容补偿使35KV高压侧功率因数补偿到0.92以上。
35KV高压侧的谐波治理满足国家电网电能质量要求GB／T14549--93。
无功补偿投入运行时不产生并联谐振或过补偿。
每台电炉单独设一套SVC动态无功补偿装置，共两套装置。地点设在厂区35KV变电站预留空地。：
（四）、低压配电系统
电炉的低压供配电系统包括MCC进线柜、动力柜、控制电源柜，采用双电源（备自投）单母线运行方式。MCC动力柜采用GGD柜，仪表板上安装有指示灯，指示系统的运行状态、通断电情况，在必要回
路的仪表面板上还装有电压表、电流表，指示系统电压、电流。
柜内元件选用施耐德、西门子、GE低压电气产品。
钛渣的冶炼原理
钛渣的冶炼原理 1．钛渣冶炼的原理及工艺流程 电炉熔炼钛渣的实质是钛铁矿与固体还原剂无烟煤(或石油焦或叫焦炭)等混合加入电炉中进行还原熔炼，矿中铁的氧化物被选择性地还原为金属铁，钛的氧化物被富集在炉渣中，经渣铁分离后，获得钛渣和副产品金属铁。钛精矿的主要组成是TiO2和FeO，其余为SiO2、CaO、MgO、Al2O3和V2O5 等，钛渣冶炼就是在高温强还原性条件下，使铁氧化物与碳组分反应，在熔融状态下形成钛渣和金属铁，由于比重和熔点差异实现钛渣与金属铁的有效分离。期间可能发生的化学反应如下： Fe2O3+C=2FeO+CO （1） FeO+C=Fe+CO （2） 以钛精矿为原料，敞口电炉冶炼钛渣的工艺流程如图1所示。 钛渣 图1、工艺流程图 2. 电炉冶炼的主要特征
钛渣是一种高熔点的炉渣，钛渣熔体具有强的腐蚀性、高导电性和其粘度在接近熔点温度时而剧增的特性，而且这些性能在熔炼过程中随其组成的变化而发生剧烈的变化。 2.1钛渣的高电导率和熔炼钛渣的开弧熔炼特征 2.1.1钛渣的高电导率 钛铁矿在熔化状态具有较大的电导率，在1500℃时为2.0～2.5ks/m,在1800℃为5.5～6.0ks/m，随着还原熔炼钛铁矿过程的进行，熔体组成发生变化，FeO含量减少，而TiO2和低价钛氧化物的含量增加，因此其电导率迅速上升，如加拿大索雷尔钛渣在1750℃电导率为15～20ks/m，而一般的炉渣在1750℃电导率为100s/m，可见钛渣的电导率比普通冶金炉渣的电导率高数十倍甚至几百倍，比普通离子型电解质（如Nacl液体在900℃时的电导率约为400s/m）的电导率都高很多，且温度变化对钛渣电导率影响不大,这些都说明钛渣具有电子型导电体的特征。 2.1.2熔炼钛渣电炉的开弧熔炼特征 钛渣的高电导率决定了熔炼钛渣电炉的开弧熔炼特征，即熔炼钛渣的热量来源主要依靠电极末端至熔池表面间的电弧热，这就是所谓的“开弧冶炼”,而在高电阻炉渣的情况下，电极埋入炉渣,熔炼过程的热量来源主要是渣阻热，即所谓的“埋弧熔炼”。在敞口电炉熔炼钛渣的初期具有短期的矿热炉埋弧冶炼的特征，随着熔炼过程的深入进行，开弧冶炼的电弧特征越来越明显。熔炼过程超过1小时后，电弧热所占比例可达90%，熔炼过程的后期电弧热所占比例可达97%。 2.2.钛渣熔点和粘度特性对熔炼过程的影响 2.2.1钛渣熔点对熔炼过程的影响 钛氧化物中的钛－氧键很牢固，它们的熔点很高。钛渣主要是由钛的氧化物组成，因此它的熔点很高，按其组成其熔点在1580～1700℃之间，钛渣的熔点随其中TiO2含量的增加而升高，熔炼钛渣要在高温下进行，这就要求热量必须高度集中在还原熔炼区。 2.2.2钛渣粘度对熔炼过程的影响 钛渣具有短渣的特性，在温度高于熔点处于完全熔化的钛渣熔体具有很低的粘度，但当渣温接近其熔点时，其粘点急剧增加。这是因为钛渣的结晶温度范围很窄，温度接近熔点时少量结晶固体析出悬浮在熔体中，使熔体变得十分粘稠，造成渣流动性变坏，出炉时困难。 2.3钛渣熔体的高化学活性对电炉的影响 钛渣的主要成分是TiO2 ，但还含相当数量的低价钛氧化物，因而具有极高的化学活性，几乎能与所有的金属和非金属材料发生作用。事实上钛渣熔体能很快的腐蚀普通的耐火材料，所以钛渣的还原熔炼是在炉衬上
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍 前言 本方案瞄准国际先进技术，借鉴国内引进的成败实例，结合我团队自主研发并已成熟应用的成果而制定。 本方案所采用的各种“非常规”措施，最终将体现为： 1.节能，比常规交流电炉耗电低25%～35%，真正实现低成本运行； 2.生产环境优良，低噪音、全密闭，突显“人性化”，尾气排放可满足新国标；由于工艺上的改革，使除尘器过滤面积、烟管面积、风机及功率，与传统工艺的除尘器相比，≦1/8，并且通过新工艺，使被过滤的烟气温度有效、可靠地控制在200℃以下，促使滤袋寿命成倍地延长。 3.生产过程简化，实行计算机控制，在原编制上可大幅削减冶炼工人； 4.电炉设计上，倾向于多功能——满足冶炼多种产品（随意可调的宽幅电压）； 5.产品生产的质量特别稳定、易控。 6.电炉本体故障率特低，平时只需巡视和加注润滑等基本保养。 本方案其它特点： 1.独创的底电极结构，从根本上杜绝了铜质针刺因高温频繁烧蚀的断电事故，彻底保障了导电可靠性。 2.电炉功率因数高（只考虑动力补偿）；同时，在电气设计上已消除了谐波危害。 3.采用可控硅整流方式，能很方便地化解凝炉（非正常停电）、因SiC沉积造成的炉底上涨现象。 4.原料连续入炉、大容量电炉可实现产品连续出炉。 5.利用电炉产生的高温烟气烘干原料及煤气回收发电技术。烟气进入原料干燥装置降温后，再进除尘器除尘，由煤气风机送至煤气发电车间，全程安全可控。 根据国家对铁合金、电石等冶炼行业的准入限制，为适应国家可能出台的新政策，综合考虑钛渣炉性价比，建议钛渣炉的单台容量≧2万kVA。 工信部规定，容量在6300KVA以下的交流矿热炉逐步淘汰，新上的交流矿热炉容量必须≥25000KVA，直流炉容量≥12500KVA。内蒙、贵州及四川攀枝花等地已经在落实。 一台2万KVA空心电极直流密闭炉，可年产主产品钛渣67000吨左右，副产品半钢5000吨左右。与传统冶炼方式相比，生产一吨主产品可节省电能1200～1800度。 建造一台生产钛渣的2万KVA空心电极直流密闭炉，约需人民币6000～7000万元。投产后1～2年即可收回投资。 直流密闭炉节能效果显著，为国内首创。建设单位可以向国家工信部申报节能减排项目，寻求国家奖励或资助。贵州兴义某企业计划新建4台30000万KVA半密闭直流铁合金炉，已获得当地政府3亿元的贴息贷款扶植。内蒙古卓资县一铁合金企业新建一台16500KVA全密闭直流铁合金炉，已获得当地政府4百万元资助，正在向工信部申请立项。 目前，发达国家中的钛渣炉，容量都比较大，多采用全封闭，湿法除尘和回收煤气，并向干法除尘转变。这些大型电炉采用计算机进行控制，从原料准备到产品出炉全过程自动化，生产效率高，产品质量稳定，环保设施完善，有利于资源的综合利用，也是中国钛渣生产发展的方向。国内某企业从南非引进的3万kVA全密闭直流高钛渣炉，已经将高钛渣的吨产电耗从国内普遍的3500kwh/t～4500 kwh/t降至2600kwh/t～ 2800kwh/t，大大降低了生产成本（注：由于该企业对引进技术吸收消化严重不足，加之过份神秘化的保密隔绝，导致试生
高钛渣生产新工艺
高钛渣生产新工艺 这种新技术的核心机理在于"超细粉"、"高活化"。在超细粉条件下，启动还原反应的温度可以显著降低，从而实现低温冶金。从热力学来说，粉体的表面能增加可以降低吸热反应的自由烩；从动力学来说，反应表面积的增加加快了反应速度。近期的工作表明，这种新工艺不仅能处理铁矿粉，同样可运用于处理钒钛磁铁矿和钛铁矿等矿种。 我国的钛蕴藏极其丰富，以Ti02计，达9.65亿吨，占世界总储量的38.85%，居首位。其中90%以上分布在攀枝花西部地区。攀西地区的钒钛磁铁矿是多金属共生的世界特大型矿床，其中含钛、钒、铬等多种金属。因资源复杂、品位较低、细颗粒选矿困难等原因，以钢铁为主业的现有生产系统对钛资源的利用率仅为14.5%。每年排放含Ti02约22%的高钛型高炉渣300万吨，经济损失巨大，资源浪费极其严重，并且对长江上游造成严重的环境污染，甚至威胁三峡库区的水质安全。因此，研发清洁高效的钛、钒多金属综合利用与生产的新技术、新方法，具有重大战略意义和迫切性。 传统的高钛渣生产采用电炉熔炼法。由于电炉熔炼法属于高温冶金，能耗高是其固有的特点，生产1吨高钛渣，大约需要3000kWh的电能，而实际上将铁从钛铁矿中还原出来所需的化学能量仅在500kWh左右，能量的有效利用率仅在17%左右，非常低。另外，电炉熔炼法使用冶金焦或石油焦作还原剂，会造成环境污染。
钢铁研究总院赵沛等人运用煤基低温冶金流程的原理，发现当钛精矿粉体的平 均粒度减小到10微米左右时，能使它的还原温度降低到600℃左右。实验证明，在600°C下恒温1小时，还原率可以达到95%以上。 低温快速还原生产高钛渣的具体流程为，将钛铁矿粉和煤粉分别在高效球磨机 中磨细成超细粉，然后将它们按一定比例混匀，造球后在加热设备中还原。还 原后的产品经冷却后磨碎通过磁选方式得到铁粉和高钛渣。 初步工作表明，这种新工艺的最大特点是降低冶炼能耗。由于冶炼温度低(600℃)，物料(高钛渣)的物理热量仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。其次，600℃左右时的化学反应较单一，化学反应耗热少，约为电炉熔炼法的60%左右。还有，在低温条件下，尾气冷却水带走的热量也仅相当于电炉熔炼法的1/4左右。因此，低温法冶炼高钛渣的能量相当于电炉熔炼法的1/3左右。这种新工 艺除了可以用电加热外，也可采用煤，这样可进一步降低生产成本。
钛渣生产流程
薛工： 现将几个问题的意见写给你，供参考 1.钛渣在钛产业链中的地位 1.1钛产业链目前的大致走向 钛精矿---硫酸法制钛白粉 钛精矿---酸溶性钛渣---硫酸法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---氯化法钛白 钛精矿---高钛渣---四氯化钛---海绵钛---钛合金 钛精矿---钛铁 钛精矿---钢结碳氮化钛---超硬材料 用钛精矿直接生产钛白时，铁在酸溶时生成硫酸铁，为脱Fe，需加铁粉将其还原成硫酸亚铁，再冷冻结晶后，从钛酸液中沉淀出来。才能保证钛白质量。因这一路线的酸耗大，流程长，逐渐被钛渣制钛白粉代替。 用酸溶性钛渣生产钛白，因大部分铁已在冶炼中脱出，酸溶时耗酸少，并可减少硫酸铁还原和硫酸亚铁结晶工序，可降低成本，近年来发展很快。 酸溶钛渣和高钛渣的区别在于钛品位高低，钛渣的酸溶性好坏取决于物相，在以Ti3O5为基，溶解FeO、MgO等组成的黑钛石相酸溶性最好。因此酸溶性钛渣需保存一定的FeO量，MgO存在是有益的。TiO2的还原程度也不能高。通常用指标Ti2O3/ TiO2的比值衡量。而高钛渣是做四氯化钛的原料，TiO2与氯气反应，要求Mg，Ca，Fe含量少，钛高。对钛的价位没有特别要求。 2.两段法生产钛渣，因在固相还原时，铁的金属化率可控，TiO2的还原成低价钛
也可控。因此这种工艺生产的钛渣容易满足不同用户的要求。 3.由钛精矿富集成富钛料有人造金红石法，钛渣法等，钛渣的优点是钛和铁都能应用。特别是高铁，低钛原料，铁的回收是一个重要的利润来源。 将铁只作为渣铁回收是最差的方法，只有在设计对将铁的处理一并考虑，将熔分的铁水处理成带合金元素的金属料，是提高附加值的重要方法。 4.钛铁矿固相还原的原理 ①钛铁矿的组成TiO2●FeO ②在液态还原时其中的反应 FeO●TiO2→FeO+ TiO2 FeO→Fe TiO2→Ti3O5→Ti2O3→TiO→Ti→TiCN ③钛渣一段法生产时，铁与钛的还原都能进行，铁在低温下完成还原，但要保证渣的流动性，须提高炉温。钛还原成低价钛的趋势增加，当生成较多的TiCN时，渣稠，出渣就很困难了，操作时应采用低温，但难度较大。 ④合理的方法是将Fe还原过程放在固相完成。 ⑤钛精矿中除钛铁矿外同时还有磁铁矿等物相，固相还原时，铁还原遵循逐级还原原理。 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 而TiO2还原为却与液态还原不同，为非逐级还原。其过程为： TiO2→Ti3O5→TiCN ⑥可见，两段法生产钛渣时，质量比一段法易控，可使用较低的炉温，电耗低。
大型钛渣冶炼电炉中谐波的产生与治理
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5114860150.html, 大型钛渣冶炼电炉中谐波的产生与治理 作者：杨天能 来源：《中国科技博览》2018年第15期 [摘要]钛渣冶炼的工艺主要指的是电气特性问题，谐波产生的机理，需要利用软件分析攀钢钛渣冶炼电炉的电能质量，对比静态无功补偿的优缺点问题，然后根据加装SVC前后进行测试，通过数据可以证明钛渣冶炼的电炉会存在一定谐波问题，需要采用现代化的流行装置方式进行很好治理。 [关键词]钛渣；冶炼；电炉；谐波；治理 中图分类号：TF823 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）15-0005-01 钛渣指的就是钛精矿作为原料的生产的一种材料，含有较高的富钛料，被称作是高钛渣，和人造金红石、天然金红石同属于是生产钛白粉、海绵钛和电焊产品的优质原料。在生产钛渣的各种方法中，电炉熔炼法工艺比较简单，电炉烟气经过净化可以回收利用，属于副产品的容易被回收加工，也是钛渣的生产的主要方法。电炉还原熔炼钛渣的实质就是还原铁、富集钛和钛铁矿等无烟煤混合物质。 一、钛渣的生产流程分析 1、钛渣的生产主要是以钛铁矿和无烟煤作为原料，在电弧炉内进行还原反应生产，钛铁矿本身是一种偏钛酸晶格为主要基础的多组分复杂固溶体，经过分析可以得出钛矿的碳热还原过程可以分为两个阶段，一个是固态还原过程，可以还原水平达到50%，另一个是还原剩下的50%，最终可以造成熔化造过程，根据钛铁矿杂志的成分种类，固体碳还原钛铁矿反应一般需要及时考虑到主要成分反应问题。 2、我国的钛渣冶炼多采用敞口式圆形矿热电炉，功率和炉产能也比较小，炉内部容量也比较小，渣铁会出现没法排除问题，也就不容易得到很好控制，需要针对铁进行综合利用，单炉生产粉尘一般比较大，炉气会从电极周边逸出进入大气中，污染环境，热损也会比较大，操作环节环境也比较恶劣。通常电炉密闭化是解决熔炼过程连续化的分布主要燃烧问题，由于密闭电炉中热分布良好，就会造成热交换料分布不均衡问题，需要在电弧炉供暖工作区域建立良好的还原渣，形成良好的配合管理，提高密闭电炉回收利用率，减少钛物料损失问题。同时还可以采用大功率的直流电弧炉熔高钛渣工艺，还原原料干燥、连续下料和降低节能效果，综合利用，提高环境友好型钛渣的生产线操作工作流程管理。 3、钛渣工艺流程主要是干燥好的钛铁砂矿精矿和极低的无烟煤配比，均匀加入电炉中，在高温条件下可以进行有效还原，钛铁精矿中的铁氧化物可以被选择性的还原成为金属铁，钛的氧化物富集在渣中，经过渣铁分离可以有效排除渣，然后定期做好铁水包和渣包，分别可以
钛渣冶炼炉新工艺介绍
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍 前言 本方案瞄准国际先进技术，借鉴国内引进的成败实例，结合我团队自主研发并已成熟应用的成果而制定。 本方案所采用的各种“非常规”措施，最终将体现为： 1.节能，比常规交流电炉耗电低25%～35%，真正实现低成本运行； 2.生产环境优良，低噪音、全密闭，突显“人性化”，尾气排放可满足新国标；由于工艺上的改革，使除尘器过滤面积、烟管面积、风机及功率，与传统工艺的除尘器相比，≦1/8，并且通过新工艺，使被过滤的烟气温度有效、可靠地控制在200℃以下，促使滤袋寿命成倍地延长。 3.生产过程简化，实行计算机控制，在原编制上可大幅削减冶炼工人； 4.电炉设计上，倾向于多功能——满足冶炼多种产品（随意可调的宽幅电压）； 5.产品生产的质量特别稳定、易控。 6.电炉本体故障率特低，平时只需巡视和加注润滑等基本保养。 本方案其它特点： 1.独创的底电极结构，从根本上杜绝了铜质针刺因高温频繁烧蚀的断电事故，彻底保障了导电可靠性。 2.电炉功率因数高（只考虑动力补偿）；同时，在电气设计上已消除了谐波危害。 3.采用可控硅整流方式，能很方便地化解凝炉（非正常停电）、因SiC沉积造成的炉底上涨现象。 4.原料连续入炉、大容量电炉可实现产品连续出炉。 5.利用电炉产生的高温烟气烘干原料及煤气回收发电技术。烟气进入原料干燥装置降温后，再进除尘器除尘，由煤气风机送至煤气发电车间，全程安全可控。 根据国家对铁合金、电石等冶炼行业的准入限制，为适应国家可能出台的新政策，综合考虑钛渣炉性价比，建议钛渣炉的单台容量≧2万kVA。 工信部规定，容量在6300KVA以下的交流矿热炉逐步淘汰，新上的交流矿热炉容量必须≥25000KVA，直流炉容量≥12500KVA。内蒙、贵州及四川攀枝花等地已经在落实。 一台2万KVA空心电极直流密闭炉，可年产主产品钛渣67000吨左右，副产品半钢5000吨左右。与传统冶炼方式相比，生产一吨主产品可节省电能1200～1800度。 建造一台生产钛渣的2万KVA空心电极直流密闭炉，约需人民币6000～7000万元。投产后1～2年即可收回投资。 直流密闭炉节能效果显著，为国内首创。建设单位可以向国家工信部申报节能减排项目，寻求国家奖励或资助。贵州兴义某企业计划新建4台30000万KVA半密闭直流铁合金炉，已获得当地政府3亿元的贴息贷款扶植。内蒙古卓资县一铁合金企业新建一台16500KVA
高钛渣生产工艺规程
高钛渣生产工艺技术规程
高钛渣生产工艺技术规程 一、总则 为了更好的落实公司对高钛渣生产、质量方针，以及更好的完成公司下达的生产计划，做到文明生产和安全生产，提高公司的经济效益和社会效益，特制定本公司的高钛渣生产工艺技术规程。 二、高钛渣生产工艺流程图（见下页） 三、生产工艺规程 1、原料 1.1严格按照配料单配料 1.2所有原材料分别准确检斤，按照配料单的比例均匀混合。 1.3混合好的原材料，按照指定的位置进行堆放，严禁与其它炉料混合 1.4如果有偏加料的炉料，指定专门的堆放位置，供冶炼偏加使用。 1.5所有原料都不得混入其它杂质，必要时，采取相关的措施。 1.5运行混料设备时，要进行工作前的相关检查，只有设备
高钛渣生产工艺流程图
工作状态良好，方可启动混料操作。 1.6所有的炉料，堆放要整齐规整，地面保持清洁，防止杂质的进入。 1.7如有配料发生变化，要及时通知冶炼车间，并告知不同料比的混合炉料的堆放地址，防止冶炼上错料 1.8所有人员，进入操作现场，都必须佩戴好劳保用品，防止不安全因素的产生。 1.9生产工具，在操作完成后，必须撤离现场，按照指定的位置整齐摆放。 2、冶炼 2.1原料主要成分： 2.2基本化学反应方程式 TeTiO3+C==TiO2+Fe+CO
2.3化学反应条件 开始反应温度1116K，所以，为了达到铁还原率95%以上，要远远高于这个温度，也就是说，冶炼要达到熔分效果，冶炼温度要达到16000C以上。 2.4高钛渣的冶炼，是阶段性连续式冶炼，也是间歇式冶炼方式，即一次性加料到出炉，再进行下一炉的冶炼。 2.5冶炼设备 矿热熔炼电炉，也就是矿石还原加热电炉。大体上分为炉体、电极、电极把持器系统、排烟系统、出铁系统，短网、变压器等。 2.6热量来源 总体上就是电阻热和电弧热两种，不同时期的热量来源是不同的，所占的比例相互变化也不同。 2.6生产工艺 2.6.1入炉原材料为原料车间按照配料通知单混合好的原料，均匀加入炉内，料面为电极根部凸起200左右，料面呈馒头状微微凸起。进入冶炼工序。 2.6.2矿热炉是高钛渣生产的主要生产设备，主要的化学反应都在这里完成。 2.6.3冶炼的是间歇式的，一次投料，一次出炉， 2.6.4随着送电的时间加长，炉料逐渐熔化，熔池也加大，此时的化学反应也在逐步进行。
电炉冶炼配料与计算
电炉冶炼的配料、装料 配料的要求与计算 配料的首要任务是保证冶炼的顺利进行。科学的配料既要准确，又要合理地使用钢铁料，同时还要确保缩短冶炼时间、节约合金材料并降低金属及其他辅助材料的消耗。 一、对配料的基本要求 1、准确配料 配料的准确性包括炉料重量及配料成分两个方面。配料重量不准，容易导致冶炼过程化学成分控制不当或造成铸件浇不足，也可能出现过量而增加消耗。炉料化学成分配得不准，会给冶炼操作带来困难，严重时将使冶炼无法进行。以氧化法冶炼为例，如配碳量过高，会增加矿石用量或延长用氧时间；配碳量过低，熔清后势必进行增碳；如炉料中S、P太高，给炉前操作带来极大困难，不仅延长冶炼时间，而且对炉衬侵蚀严重，有时甚至要终止冶炼。为了杜绝以上情况，配料前掌握有关钢铁料及铁合金的化学成分是十分必要的。 2、钢铁料的使用原则 钢铁料的使用原则主要考虑冶炼方法、装料方法、钢种的化学成分以及产品对质量的要求等。此外，在配料时，还应预先掌握好钢铁的块度和单位体积重量。一般炉料中应配入大块料30~40%、中块料40~50%、小块料或轻薄料15~25%。
二、配料计算公式 1、装入量=出钢量 / 钢铁综合收得率 2、配料量=装入量—铁合金总量—矿石进铁量—余钢回炉量 3、铁矿石进铁量=铁矿石加入量×含铁量×铁的收入率 矿石加入量一般按出钢量的4%计算，矿石含铁量为55%，铁的收得率按80%回收，炉料总的综合收得率波动于92~96%，一般按94%计算。 装料方法及要求 一、装料方法 电炉炼钢最常见的是冷装料，按其入炉方式不同分为人工装料和机械装料。人工装料多用于公称容量小于3t的电炉，缺点是装料时间长、生产率低、劳动强度大。料筐顶装料是目前最理想的装料方法，速度快、热损失小，且炉料可事先提前装好，布料合理。 二、对装料的要求 为了缩短时间，保证合金元素的收得率，降低电耗和提高炉衬的使用寿命，装料时要求做到：准确无误、装得致密、布料合理及快速入炉。 装料前，配料工要认真按计划炉号、钢种的要求配料，依据不同钢种工艺的要求，认真分析计算，准确配料。因此在装料前需核定所需配入的钢铁料的组成、合金成分，还要校核计量仪器，
12500kVA钛渣冶炼电炉方案
12600kVA钛渣冶炼电炉 初 步 设 计 方 案 西安环冶电炉技术设备有限公司二〇一二年八月
一、设计依据 12600kVA钛渣冶炼电炉依据某公司的技术要求进行初步设计。 二、主要技术参数 （一）概述 1、电炉座数：1座 型式：固定式（带有二次燃烧室） 电炉额定功率：12600kVA 单台电炉年产量：3万吨酸溶钛渣 2、单台电炉技术参数 （1）变压器 额定容量：4200 kVA/35kV—单相 数量：3台/座 变压器一次电压：35kV 变压器冷却方式：螺旋板式油冷却器 （2）电极系统 型式：电极把持器 工作电极数量：3根/座 极心圆直径：Ф2200mm可调 电极直径：Ф780mm碳素电极 电极升降行程：2000mm 电极压放行程：50mm/次 压放一次完成时间：≤30秒
电极上升速度：0～3.0m/min线性可调 下降速度：0～1.0m/min线性可调 （3）配料及加料系统 称量站、固定配料运输机、大倾角皮带运输机、加料运输机、炉顶加料系统 （4）炉体 炉壳直径：?10600 炉膛直径：?8000 炉壳高度：5800 炉膛深度：2700 出铁口：1个 出渣口：1个 （5）水冷烟罩 净空间高度：2500 大炉门：3面 小炉门：3面 排烟口：2个 加料孔：13个 （6）正常工作用冷却水 压力：≥0.4MPa 流量：600m3/h 水管径：DN350 回水管径：DN500
硬度：≤50mg/l (以CaCO3计) PH值：8～9 悬浮物：≤10mg/L 进水温度：≤30℃ 出水温度：≤45℃ 事故状态冷却水（单台电炉水耗量）压力：≥0.25MPa ,合计：250 m3/h （7）液压系统 工作压力：16MPa 液压油品：HM—46 液压油清洁度等级：NAS7级 电极升降调节阀：比例换向阀 三、机械设备组成及功能描述 12600kVA钛渣冶炼电炉机械设备由以下部分组成：配料及加料系统、炉体部分（含炉衬、出渣出铁溜槽，渣铁口开堵口机）、烟罩、烟道及二次燃烧室、电极密封导向装置、电极系统、二次母线系统、冷却水系统、液压系统、电炉配套设备等。 1 配料及加料系统 称量站由流槽、称重料斗、电磁振动给料机、称重传感器等组成，当电炉发出求料信号后，称重料斗下的电磁振动给料机即开始动作，将料斗中的混合料自动卸下，送到固定配料运输机中。一批料卸完后，称重料斗上方的电磁传感器进行计量，达到相应重量后，电磁振动给
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍 目前，发达国家中的钛渣炉，容量都比较大，多采用全封闭，湿法除尘和回收煤气，并向干法除尘转变。这些大型电炉采用计算机进行控制，从原料准备到产品出炉全过程自动化，生产效率高，产品质量稳定，环保设施完善，有利于资源的综合利用，也是中国钛渣生产发展的方向。国某企业从南非引进的3万kVA全密闭直流高钛渣炉，已经将高钛渣的吨产电耗
从国普遍的3500kwh/t～4500 kwh/t降至2600kwh/t～2800kwh/t，大大降低了生产成本（注：由于该企业对引进技术吸收消化严重不足，加之过份神秘化的隔绝，导致试生产周期特长，生产时断时续。不久前，此高钛渣炉炉底熔穿目前正停产维修。该企业的负责人在接待国家工信部考察人员时介绍说：技术指标是非常先进的，政治上丰收，经济效益趋于零）。 国钛渣冶炼通常采用三相交流敞口电炉或半密闭电炉，一次性加料生产工艺，污染严重、热辐射高、操作环境恶劣。炉膛热量直接从炉口或烟道散出，电炉热损失大，容易造成除尘器布袋的烧蚀。 三相交流电炉的三根电极之间的电流为平面流动形式，由于炉料的导电性，而不能选用较高的二次电压，否则会出现电极不能深插，炉底温度低的现象，使得SiC沉积造成炉底上涨。 交流电炉炉膛的深、径比小，每次排渣或出铁水后，炉温度下降快，当下一炉的生料加入后，需要焙烧一段时间以提高炉温，增大了耗电量。 综合上述几个原因，使得国钛渣、工业硅、铁合金及电石等冶炼成本居高不下，市场竞争力低。 目前世界上最为先进的冶炼方法，是密闭直流电炉空心电极连续加料冶炼方式。 密闭直流电炉空心电极粉料连续入炉冶炼工艺具有如下优点： ⑴炉膛密闭，无外部空气进入，烟气量小，除尘设备负担小。 ⑵密闭电炉无外部空气进入，冶炼操作在密闭的高还原性气氛下进行，降低了电极的高温氧化和还原剂的氧化烧损。可以节省电极消耗达50%以上。 ⑶富含一氧化碳的高温烟气，显热直接用来干燥矿粉，降低矿粉中的水分，充分利用烟气的热量，比半密闭/敞口炉的潮矿入炉减少了电能消耗。降温除尘后的一氧化碳气体可以用来驱动燃气发电机发电，能源得到综合利用。 ⑷粉料连续入炉，原料和还原剂均为粉末，物料反应的表面积增大。物料直接进入熔池，在液态下进行还原反应，还原反应充分、速度快——“瞬间还原”。 ⑸粉料连续入炉，省去繁重的捣炉作业，减轻了劳动强度，改善了工作环境。 ⑹直流电炉炉膛的深/径比大于交流电炉的深/径比，即相同容量直流电炉的炉膛比交流电炉深，直径比交流电炉小，热量集中，热损失小。 ⑺直流电炉炉膛深/径比大，炉膛表面积小，比交流电炉节省炉衬材料。 ⑻直流电炉炉底作为导电电极，使电弧引向炉底，直流电流对熔池具有上下运动的电磁搅拌作用，使熔池上下层温度均匀，大大改善金属氧化物高温还原反应的热力学和动力学条件，消除了炉底上涨的可能。 ⑼直流电炉的顶电极位于炉膛中心，产生的电弧对炉衬的高温辐射烧损小，故炉衬材料的消耗降低，使用寿命延长。 ⑽直流电炉二次侧短网和熔池无感抗影响，且无电流集肤效应和邻近效应，电网供给
钛渣冶炼炉新工艺介绍
关于钛渣冶炼炉的新工艺介绍
目前，发达国家中的钛渣炉，容量都比较大，多采用全封闭，湿法除尘和回收煤气，并向干法除尘转变。这些大型电炉采用计算机进行控制，从原料准备到产品出炉全过程自动化，生产效率高，产品质量稳定，环保设施完善，有利于资源的综合利用，也是中国钛渣生产发展的方向。国内某企业从南非引进的3万kVA全密闭直流高钛渣炉，已经将高钛渣的吨产电耗从国内普遍的3500kwh/t～4500 kwh/t降至2600kwh/t～ 2800kwh/t，大大降低了生产成本（注：由于该企业对引进技术吸收消化严重不足，加之过份神秘化的保密隔绝，导致试生产周期特长，生产时断时续。不久前，此高钛渣炉炉底熔穿目前正停产维修。该企业的负责人在接待国家工信部考察人员时介绍说：技术指标是非常先进的，政治上丰收，经济效益趋于零）。 国内钛渣冶炼通常采用三相交流敞口电炉或半密闭电炉，一次性加料生产工艺，污染严重、热辐射高、操作环境恶劣。炉膛热量直接从炉口或烟道散出，电炉热损失大，容易造成除尘器布袋的烧蚀。 三相交流电炉的三根电极之间的电流为平面流动形式，由于炉料的导电性，而不能选用较高的二次电压，否则会出现电极不能深插，炉底温度低的现象，使得SiC沉积造成炉底上涨。 交流电炉炉膛的深、径比小，每次排渣或出铁水后，炉内温度下降快，当下一炉的生料加入后，需要焙烧一段时间以提高炉温，增大了耗电量。 综合上述几个原因，使得国内钛渣、工业硅、铁合金及电石等冶炼成本居高不下，市场竞争力低。 目前世界上最为先进的冶炼方法，是密闭直流电炉空心电极连续加料冶炼方式。 密闭直流电炉空心电极粉料连续入炉冶炼工艺具有如下优点： ⑴炉膛密闭，无外部空气进入，烟气量小，除尘设备负担小。 ⑵密闭电炉无外部空气进入，冶炼操作在密闭的高还原性气氛下进行，降低了电极的高温氧化和还原剂的氧化烧损。可以节省电极消耗达50%以上。 ⑶富含一氧化碳的高温烟气，显热直接用来干燥矿粉，降低矿粉中的水分，充分利用烟气的热量，比半密闭/敞口炉的潮矿入炉减少了电能消耗。降温除尘后的一氧化碳气体可以用来驱动燃气发电机发电，能源得到综合利用。 ⑷粉料连续入炉，原料和还原剂均为粉末，物料反应的表面积增大。物料直接进入熔池，在液态下进行还原反应，还原反应充分、速度快——“瞬间还原”。 ⑸粉料连续入炉，省去繁重的捣炉作业，减轻了劳动强度，改善了工作环境。 ⑹直流电炉炉膛的深/径比大于交流电炉的深/径比，即相同容量直流电炉的炉膛比交流电炉深，直径比交流电炉小，热量集中，热损失小。 ⑺直流电炉炉膛深/径比大，炉膛表面积小，比交流电炉节省炉衬材料。 ⑻直流电炉炉底作为导电电极，使电弧引向炉底，直流电流对熔池具有上下运动的电
电炉冶炼工艺简介
电炉冶炼工艺简介 一、分类方法 一般是按造渣工艺特点来划分的，有单渣氧化法、单渣还原法、双渣还原法与双渣氧化法，目前普遍采用后两种。 1）双渣还原法 又称返回吹氧法，其特点是冶炼过程中有较短的氧化期（≤10min），造氧化渣，又造还原渣，能吹氧脱碳，去气、夹杂。但由于该种方法脱磷较难，故要求炉料应由含低磷的返回废钢组成。 由于它采取了小脱碳量、短氧化期，不但能去除有害元素，还可以回收返回废钢中大量的合金元素。因此，此法适合冶炼不锈钢、高速钢等含Cr、W高的钢种。 2）双渣氧化法 又称氧化法，它的特点是冶炼过程有正常的氧化期，能脱碳、脱磷，去气、夹杂，对炉料也无特殊要求；还有还原期，可以冶炼高质量钢。 目前，几乎所有的钢种都可以用氧化法冶炼，以下主要介绍氧化法冶炼工艺。 第二节冶炼工艺 传统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。其操作过程分为：补炉、装料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶段。因主要由熔化、氧化、还原期组成，俗称老三期。 一、补炉 1）影响炉衬寿命的“三要素” 炉衬的种类、性质和质量； 高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀； 吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。 2）补炉部位 炉衬各部位的工作条件不同（图5-1、图5-2）损坏情况也不一样。炉衬损坏的主要部位如下： 炉壁渣线受到高温电弧的辐射，渣、钢的化学侵蚀与机械冲刷，以及吹氧操作等损坏严重； 渣线热点区尤其2＃热点区还受到电弧功率大、偏弧等影响侵蚀严重，该点的损坏程度常常成为换炉的依据； 出钢口附近因受渣钢的冲刷也极易减薄； 炉门两侧常受急冷急热的作用、流渣的冲刷及操作与工具的碰撞等损坏也比较严重。 图5-1 槽出钢电炉炉衬情况
12500kVA钛渣冶炼电炉方案
12500kVA钛渣冶炼电炉方案 12600kVA钛渣冶炼电炉 西安环冶电炉技术设备有限公司 二〇一二年八月 infected animals should be destroyed immediately, to blockade the foci, thorough disinfection of patient isolation, transport should wear a mask to eliminate the source of infection, to achieve "early discovery, early reporting, early quarantine and early treatment" emergency measures during the holidays and holidays company decision-making, Project Manager Project Manager on duty for 24 hours; Before the holidays, project personnel have to keep contacts open, for a holiday when the incident occurred, immediately terminate the holiday of the project to start normal emergency mechanism at work, after the end of the emergency, on duty on the day by the staff to fill out records and summoned related personnel to study countermeasures to prevent accidents from happening again. Inclement weather emergency measures in summer torrential rains, typhoons, high-temperature heat is closely monitoring weather, construction, gather weather information at any time, once the national, the provincial Meteorological Center forecast, project emergency response team immediately started emergency plans; Inclement weather emergency measures: adjusted the construction progress and strength; to protect finished products and protection of materials and
六电极矩形钛渣电炉的电极供电系统
472017年第46卷第1期Vol. 46 No. 1 2017; 當 典INDUSTRIAL HEATING DOI ： 10.3969/j. issn. 1002-1639.2017.01.016 六电极矩形钛渣电炉的电极供电系统 韩星 (西安电炉研究所有限公司，陕西西安710061) 摘要：六电极矩形钛渣电炉的电极供电对钛渣冶炼的稳定运行起着重要的作用，电极供电的结构布置、熔池加热功率的分布，电极电 压、电极电流的检测，都对钛铁矿的人炉加料、电极的深度位置及矩形溶池的反应区尺寸的设计提供了重要的指导，保证了电弧的稳 定燃烧，熔池反应歷的温度均匀，提高了输入炉内的加热功率，对六电极矩形钛渣电炉的参数设计与工艺操作提供了理论依据。关键词：六电极；矩形电炉；钛渣；炉料电阻 中图分类号:TM924.il 文献标志码：A 文章编号：1002-1639(2017)01-0047-02 Electrode Power Supply System of Six Electrodes Rectangle Titanium Slag Furnace HAN Xing (Xi’an Electric Furnace Institute Co. Ltd., Xi’an 710061，China)Abstract ： The electrode power supply system of six electrodes rectangle titanium slag furnace is very important for stable operating. Structural arrangement of electrode power supply, bath heating power distribution, electrode voltage and current detection mode, all of these are main factors for furnace charging, electrode position and reaction area design of rectangle bath of titanic iron ore, which assure the stable combustion of electric arc and temperature uniformity of furnace bath reaction area, make great improvement of input heating power, given the theory basis for six electrodes rectangle titanium slag furnace parameter design and process operating.Key words ： six electrodes; rectangle furnace; titanium slag; burden resistance 六电极矩形钛渣电炉多采用三台单相变压器供 电，在平面上成直线等分布置，在电极上端连接成开口 三角形工作电源，矩形密闭钛渣电炉建议采用这种供 电方案布置，其设备结构简单、组合母线外形简化、操 作维护方便，电炉顶部设有密闭炉盖的防护，使得电极 大电流线路及水冷电缆的寿命更高。 1电极供电结构 六电极矩形钛渣电炉的电极供电设计必须要保证 电弧燃烧稳定，具有最小的电气损耗，较高的功率因 数，三相电极功率平衡，三相电路阻抗平衡;供电线路 的组件结构简单，安装维护方便，运行可靠， 六电极供电矩形电炉，多采用超高功率石墨电极， 改变了大型钛渣电炉只能使用自焙电极生产的状况， 减少了电极电流密度，降低了电极消耗，电极在炉内熔 池做功平衡，炉气温度及炉底、炉壁温度均匀稳定，炉 内反应空间利用率高，生产运行状况优于三相三根电 极的圆形电炉3六电极矩形钛渣电炉的电极供电线路 一般采用如下两种结构方式： ⑴单相变压器六电极一字排列电极供电线路见 图1〇 收稿日期：2016-07-18 作者简介：韩星（1971 —)，男，高级工程师，主要从事工业电 炉电气设计方面的研究工作.(2)单相变压器六电极平行排列电极供电线路见图2〇图2单相变压器六电极平行排列电极供电线路图一字排列布置中，三台独立的单相变压器，每对电 极上通过的是单相电流，经过电极和电炉炉料熔池形 成三相交流回路，每对电极之间的电压为单相变压器 的线电压， 不同单相变压器之间的电极
钛渣生产工艺规程
×××××钛渣炉项目 生 产 工 艺 技 术 规 程 ××××工业炉制造有限公司编制 20-×××××
高钛渣生产工艺技术规程 一、总则 为了更好的掌握对高钛渣生产、质量要求，以及更好的生产计划，做到文明生产和安全生产，提高的经济效益和社会效益，特制定本高钛渣生产工艺技术规程。 二、高钛渣生产工艺流程图（见下页） 三、生产工艺规程 1、原料 1.1严格按照配料单配料。 1.2所有原材料分别准确检斤，按照配料单的比例均匀混合。 1.3混合好的原材料，按照指定的位置进行堆放，严禁与其它炉料混合。 1.4如果有偏加料的炉料，指定专门的堆放位置，供冶炼偏加使用。 1.5所有原料都不得混入其它杂质，必要时，采取相关的措施。 1.5运行混料设备时，要进行工作前的相关检查，只有设备工作状态良好，方可启动混料操作。
高钛渣生产工艺流程图 1.6所有的炉料，堆放要整齐规整，地面保持清洁，防止杂
质的进入。 1.7如有配料发生变化，要及时通知冶炼车间，并告知不同料比的混合炉料的堆放地址，防止冶炼上错料 1.8所有人员，进入操作现场，都必须佩戴好劳保用品，防止不安全因素的产生。 1.9生产工具，在操作完成后，必须撤离现场，按照指定的位置整齐摆放。 2、冶炼 2.1原料主要成分： 2.2基本化学反应方程式 TeTiO3+C==TiO2+Fe+CO 2.3化学反应条件 开始反应温度1116K，所以，为了达到铁还原率95%以上，
要远远高于这个温度，也就是说，冶炼要达到熔分效果，冶炼温度要达到16000C以上。 2.4高钛渣的冶炼，是阶段性连续式冶炼，也是间歇式冶炼方式，即一次性加料到出炉，再进行下一炉的冶炼。 2.5冶炼设备 矿热熔炼电炉，也就是矿石还原加热电炉。大体上分为炉体、电极、电极把持器系统、排烟系统、出铁系统，短网、变压器等。 2.6热量来源 总体上就是电阻热和电弧热两种，不同时期的热量来源是不同的，所占的比例相互变化也不同。 2.6生产工艺 2.6.1入炉原材料为原料车间按照配料通知单混合好的原料，均匀加入炉内，料面为电极根部凸起200左右，料面呈馒头状微微凸起。进入冶炼工序。 2.6.2矿热炉是高钛渣生产的主要生产设备，主要的化学反应都在这里完成。 2.6.3冶炼的是间歇式的，一次投料，一次出炉， 2.6.4随着送电的时间加长，炉料逐渐熔化，熔池也加大，此时的化学反应也在逐步进行。 2.6.5冶炼过程中，根据蘸观察确定产品的初步品位，蘸样时间一般在冶炼的中后期，也根据炉况随时进行，一次初步判
主要钛产品生产工艺流程
主要钛产品生产工艺流程 成都工业学院材料工程学院邹建新 攀枝花学院材料工程学院彭富昌 1 钛产品生产原则流程 所有钛产品的最初原料都是含钛矿物，通常为钛铁矿。最终钛产品有两种，一是单质的金属钛，二是氧化物TiO2，前者作为结构性钛（合金）材料，广泛用于航空航天、海洋、化工及高档民用等领域，后者作为功能性钛白粉颜料，广泛用于涂料、造纸、塑料及电子等领域。钛铁矿经选矿工艺后成为钛精矿，钛精矿经熔炼为钛渣或经湿法冶金处理为人造金红石或富钛料，钛精矿或酸溶性钛渣作为硫酸法钛白的原料，与浓硫酸酸解后生产钛白粉，氯化钛渣或人造金红石经氯化后生成四氯化钛，再用镁高温还原生产海绵钛，海绵钛经高温熔融为钛锭，即可进一步加工成钛材。工艺流程如图1所示。 图 1 钛产品生产原则工艺流程 2 钛渣生产工艺 电炉熔炼钛渣的工艺流程包括：配料，制团（可选），电炉熔炼，渣铁分离，冷却炉前钛渣，破碎，磁选，获得成品高钛渣等步骤。钛精矿与碳还原剂一起置于高温电弧炉中熔炼，铁氧化物被还原为金属铁，余下部分为二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化硅的熔融混合物，冷却后即为钛渣。如图 2所示。其中的半钢是指电炉熔炼后获得的含碳较高的铁水。
图 2 电炉熔炼钛渣的原则工艺流程 3 硫酸法钛白粉的生产工艺 钛白生产方法包括如下三种：①硫酸法，可生产金红石型和锐钛型钛白；②氯化法，国内仅中信锦州钛业、云南新立、洛阳万基、漯河兴茂、攀钢在生产或在建，国外55%企业采用，只能生产金红石型钛白；③盐酸法，尚未产业化，新西兰曾进行试生产，国内不少学者也开展过实验研究。 生产钛白的硫酸法与氯化法各有优缺点，业界评价褒贬不一。硫酸法会产生绿矾和废酸，但可综合利用，氯化法产生的氯化废渣处理难度较大，一般只能深埋，国内攀钢集团已开发了一种可以有效回收利用氯化废渣的专有技术。硫酸法可生产锐钛型钛白，但氯化法不行。随着环保成本的增加，硫酸法钛白粉厂只要愿意增大资金投入，其“三废”污染问题是可以得到较好解决的。 硫酸法生产钛白是成熟的生产方法，使用的原料为钛精矿或钛渣，以及矿渣混合物。硫酸法钛白生产，实际上是一个通过分离、提纯等化学和物理方法，去除钛精矿（钛渣）中的杂质，只保留90%以上TiO2的一个化工过程。 硫酸法钛白生产的主要环节包括： ①酸解；②钛液水解；③偏钛酸盐处理；④偏钛酸煅烧；⑤钛白后处理。 生产钛白的原料：钛精矿或钛渣、硫酸（本节以钛精矿为例）。生产钛白的产品：金红石型钛白或锐钛型钛白，另外副产硫酸亚铁。硫酸法生产钛白主要由下列几个工序组成：原矿准备，用硫酸分解精矿制取硫酸钛溶液，溶液净化除铁，由硫酸钛溶液水解析出偏钛酸，偏钛酸煅烧制得二氧化钛以及后处理工序等。原则工艺流程如图 3所示。